研究肿瘤微环境中神经与癌细胞的相互作用是一项艰巨任务。这一复杂系统需要一系列先进方法,要求癌症神经科学研究者跳出常规思维来构建模型和分析数据。德克萨斯大学MD安德森癌症中心(The University of Texas MD Anderson Cancer Center)首席研究员Moran Amit的实验室开发了实验模型和创新分析技术,他近日就神经肿瘤微环境研究接受了专访。
常用体外模型:DRG共培养
Amit指出,大多数神经-癌细胞相互作用发生在感觉神经与肿瘤细胞之间,因此实验室常用背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)模型。该模型通过将小鼠神经节与癌细胞在培养皿中共培养建立,可研究两种结构之间的物理、化学和电信号交互。
空间技术不可或缺
研究神经肿瘤微环境时,一个关键认知是:神经本身并不在肿瘤内部,实际观察到的是神经末梢。这给RNA测序或单细胞测序等现有技术带来挑战——解离肿瘤时,神经末梢会作为碎片被丢弃。多数测序技术依赖基于细胞核的细胞分离,无论神经元还是其他基质细胞。因此,基于RNA或蛋白质的空间技术对研究神经肿瘤微环境至关重要。Amit透露,其团队与Kunal Rai合作在MD安德森开发了表观遗传空间分析技术,目前尚未商业化,但处于领先地位。
数据分析与模型构建的双重挑战
技术挑战主要集中在分析流程上。使用空间技术获取细胞信息后,会产生大量难以分析和得出结论的数据。Amit表示,实验室正在开发空间分析流程,以解决数据是否真正代表肿瘤全部异质性的问题。
建模同样面临挑战。研究人员习惯将肿瘤微环境视为仅存在于肿瘤内部,但神经与肿瘤距离很远。例如,指尖的肿瘤,其支配神经的胞体可能位于半米外的脊柱旁。如何追踪特异性支配肿瘤的神经并将其采集用于后续分析,是另一技术难题。实验室常规使用染料或病毒示踪剂来解决这一问题。
神经电信号通信的独特性
Amit还强调,神经的电信号通信方式独特,不同于人体其他细胞的交互方式。研究神经与癌细胞之间的电信号相互作用需要特定方法。这并非挑战,而是癌症神经科学中需要特别留意的方面。
来源:BioTechniques(英文原文,生物航编译,内容以原文为准)